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Verfahren zur Herstellung von Synthesegas Die vorliegende Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Synthesegas, das hauptsächlich Kohlenmonoxyd
und Wasserstoff in für die katalytische Synthese von Kohlenwasserstoffen u. dgl.
geeigneten Mengenverhältnissen enthält, wobei ein vorgewärmtes kohlenwasserstoffhaltiges
Material in einem Reaktionsraum bei Temperaturen über i ioo° C, vorzugsweise nicht
über 165o° C, und unter eitlem Druck voll 7 bis 35 kg/cm2 unter dauernder Entfernung
der im wesentlichen aus Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bestehenden Reaktionsgase
aus dem Reaktionsraum einer teilweisen Verbrennung mit Sauerstoff hoher Reinheit
unterworfen wird. Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß man
bei diesem Verfahren hochkonzentrierte Kohlenwasserstoffe, vorzugsweise Methan,
und Sauerstoff in vorgewärmter Form in einen füllmittelfreien Reaktionsraum in solchen
relativen Mengenverhältnissen einführt und dort bei solchen Verweilzeiten behandelt,
daß der Kohlenwasserstoffgehalt des entstehenden Gases kleiner als 5 Molprozent,
vorzugsweise kleiner als 2 Molprozent, und der Kohlendioxydgehalt des entstehenden
Gases kleiner als 5 Molprozent, vorzugsweise kleiner als 2 Molprozent, ist, wobei
die Verweilzeit mindestens zweimal, vorzugsweise drei- bis viermal, so groß wie
die zur Herstellung von im wesentlichen kohlenstofffreiem Synthesegas
bei
atmosphärischem Druck erforderliche Verweilzeit ist und etwa i bis 2o Sekunden,
vorzugsweise 3 bis io Sekunden, beträgt.
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Das neue Verfahren zeichnet sich gegenüber bekannten Verfahren dadurch
aus, daß es die fast vollständige Umwandlung des Kohlenwasserstoffs in ohne weiteres
verwendungsfähiges Synthesegas ermöglicht, ohne daß dabei Rußbildung und eine starke
Verbrennung von Wasserstoff zu Wasser stattfindet.
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Im letzten Jahrzehnt war die katalytische Synthese von Kohlenwasserstoffen
und sauerstoffhaltigen Verbindungen, wie Alkoholen und Ketonen, der Gegenstand ausgedehnter
Forschungsarbeit, die zu beachtlichen Verbesserungen führte. Diese Forschungsarbeit
gipfelte in der Ausarbeitung eines technischen Verfahrens zur Herstellung hochwertiger
Benzinkohlenwasserstoffe durch Umsetzung von Kohlenmonoxyd und Wasserstoff bei erhöhtem
Druck und erhöhter Temperatur in Gegenwart eines Eisenkatalysators. Dieses technische
Verfahren beruht darauf, die Synthesereaktion bei erhöhtem Druck, etwa einem solchen
von etwa 14 bis 21 kg/cm2, auszuführen. Auch dem eng verwandten Problem der Herstellung
von Synthesegas wurde viel Aufmerksamkeit gewidmet; jedoch zeigt die Literatur auf
diesem Gebiet, daß die meisten angewandten oder auch nur vorgeschlagenen Verfahren
bei atmosphärischem oder niedrigem Druck arbeiten.
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Es ist bisher kein technisch durchführbares Verfahren bekanntgeworden,
nach welchem ein hochkonzentrierter Kohlenwasserstoff, wie Methan, c.urch teilweise
Verbrennung mit Sauerstoff bei erhöhtem Druck fast vollständig und ohne wesent-?iche
Bildung von Wasser in Synthesegas umgewandelt werden kann, ohne daß sich die bei
Druckanwendung eintretenden unerwünschten Wirkungen, wie Rußabscheidung, einstellen.
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Die unerwünschten Wirkungen des hohen Drucks werden bei einer Betrachtung
der verschiedenen Reaktionen leichter verständlich, die bei der Erzeugung von Synthesegas
stattfinden und die für das einfachste Beispiel des Methans durch folgende Gleichungen
ausgedrückt werden können: 2 C H4 + 02 = 2 C O -I- q. H2 (A) C O -f- 3H2 = C H4
-I- H2 O (B) 2 C O -f- 2 H2 = C H4 -r C02 (C) 2CO+02 =2C02 (D) 2C0 = C 02 -f- C
(E) 2 H2 -f- 02 = 2H20 (F) Die Gleichung A ist die gewünschte Reaktion zur Erzeugung
von Synthesegas aus Methan und Sauerstoff; eine genauere Betrachtung der dieser
Gleichung zugrunde liegenden Verhältnisse zeigt, daß hoher Druck die entgegengesetzte
Reaktion begünstigt oder aber die gewünschte Reaktion unterdrückt. Die Gleichungen
B bis F stellen fünf unerwünschte Nebenreaktionen dar, die durch hohen Druck begünstigt
werden. Groß angelegte Versuche bestätigen die Voraussagen, die sich auf solche
theoretischen Erwägungen stützten; die Kohlenstoffbildung war dabei besonders schwerwiegend.
Mit feuerfestem und/oder katalytischem Material gefüllte Synthesegasgeneratoren
wurden beim Arbeiten unter hohem Druck innerhalb weniger Stunden durch niedergeschlagenen
Kohlenstoff verstopft, so daß Stillegung und Reinigung des Generators erforderlich
wurde.
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Es hat sich herausgestellt, daß beim Arbeiten unter den erfindungsgemäßen
Bedingungen der Sauerstoff praktisch vollständig umgesetzt wird (der Sauerstoffgehalt
des erzeugten Synthesegases erreicht selten o,oi Volumprozent) ; der Kohlenwasserstoff
wird zur Bildung von Kohlenmonoxyd und Wasserstoff wirksam ausgenutzt, und es bildet
sich praktisch kein freier Kohlenstoff. In Anbetracht der obenerwähnten theoretischen
Überlegungen sind diese Ergebnisse besonders überraschend. Verlängerte Kontaktzeit
und erhöhter Druck müßten normalerweise eine schlechte Umsetzung des Kohlenwasserstoffs
und Sauerstoffs zu Kohlenmonoxyd und Wasserstoff begünstigen, wie es in den Gleichungen
A, B und C zum Ausdruck kommt, und andererseits müßte nicht umgesetzter freier Sauerstoff
unter denselben Bedingungen die Bildung von Kohlendioxyd und Wasser fördern, wie
dies in den Gleichungen D bzw. F gezeigt ist, und dadurch die Ausnutzung der Reaktionskomponenten
zur Erzeugung von Kohlenmonoxyd und Wasserstoff beeinträchtigt werden. Diese Reaktionsverhältnisse
müßten eigentlich die Kohlenstoffbildung begünstigen, und zwar nicht nur im Hinblick
auf die in der Gleichung E dargestellte Tendenz, sondern auch weil nicht umgesetzter
freier Kohlenwasserstoff (nach Gleichung A) und besonders neugebildetes Methan (nach
Gleichungen B und C) leicht zu Kohlenstoff und Wasserstoff zerfallen, wenn sie längere
Zeit höheren Temperaturen über 110o° C ausgesetzt werden. Daß der bei dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung verwendete Sauerstoff praktisch vollständig aufgebraucht
wird, ist von besonderer Bedeutung nicht nur wegen der wirtschaftlichen Ausnutzung
eines ziemlich teuren Ausgangsmaterials, sondern auch hinsichtlich des erzeugten
Synthesegases, das dann zur Bildung von Kohlenwasserstoffen und/oder sauerstoffhaltigen
Verbindungen einer katalytischen Synthesezone zugeleitet wird. Ein Synthesegas mit
mehr als einer Spur von freiem Sauerstoff ist technisch ohne Interesse, da der Sauerstoff
den Synthesekatalysator (besonders Eisen) oxydiert, wodurch sich die Güte und Menge
der erzeugten Produkte in unerwünschter Weise verändert und der Synthesekatalysator
häufig reduziert oder regeneriert werden muß. Nach dem Verfahren der vorliegenden
Erfindung erzeugtes Synthesegas eignet sich aber besonders gut zur unmittelbaren
Beschickung eines Raums für die katalytische Synthese ohne eine andere Zwischenbehandlung
als Abkühlung auf eineTemperatur, die ungefähr der in dem Syntheseraum herrschenden
entspricht.
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Bekanntlich ist die Reaktion (Gleichung A), nach der sich Synthesegas
bildet, nicht stark exotherm, weshalb zur Aufrechterhaltung einer Reaktionstemperatur
über
i ioo° C (ohne Verbrennung eines beträchtlichen Teils des eingeführten Kohlenwasserstoffs
zu Kohlendioxyd an Ort und Stelle) die Reaktionsteilnehmer Kohlenwasserstoff und
Sauerstoff vorher auf eine erhöhte Temperatur von wenigstens etwa 315° C, vorzugsweise
auf nicht unter ungefähr 54o° C, erhitzt werden. Beim Erhitzen auf Temperaturen
bis zu etwa 370° C können die Reaktionsteilnehmer gemischt oder getrennt erhitzt
werden; sind jedoch höhere Vorheiztemperaturen erwünscht, werden vorteilhaft getrennte
Ströme der Reaktionsteilnehmer vorerhitzt. Die Vorerhitzung des Kohlenwasserstoffstroms
wird zweckmäßig auf einen Temperaturbereich begrenzt, bei dein kein wesentlicher
Krack- oder Abbauvorgang zu freiem Kohlenstoff eintritt. Es hat sich herausgestellt,
daß bei der genannten Vorerhitzung der Reaktionsteilnehmer und beim Arbeiten in
einem keinen allzustarken Wärmeverlust aufweisenden Reaktionssystem es möglich ist,
eine Reaktionstemperatur von über i ioo° C aufrechtzuerhalten und ein Synthesegas
herzustellen, das weniger als etwa 5,0 Volumprozent Kohlendioxyd und weniger als
etwa 5,o Volumprozent nicht umgesetzten Kohlenwasserstoff enthält. Das geringe Vorhandensein
von Kohlendioxyd zeigt, daß kein wesentlicher Teil der Reaktionsteilnehmer zur Bildung
dieses unerwünschten Nebenprodukts verbraucht wird, und die nur geringe Menge nicht
umgesetzten Kohlenwasserstoffs weist darauf hin, daß trotz der nur geringen Wärmemenge,
die an Ort und Stelle durch Bildung von Kohlendioxyd frei wird, eine hochgradige
Umsetzung stattfindet.
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Auf Grund der gemachten Erfahrungen wird aus zwei Gründen ein an sich
bekanntes Reaktionsgefäß ohne Füllmaterial verwendet. Erstens bietet die Füllung
dem Strom der gasförmigen Reaktionsteilnehmer gewöhnlich einen gewissen Widerstand,
so daß eire Teil der Reaktionsteilnehmer durch die feuerfeste Innenauskleidung des
Reaktionsgefäßes diffundiert, zwischen der Auskleidung und dem Metallmantel exotherm
reagiert und so an den Wänden des Hochdruckreaktiosgefäßes gefährlich heiße Stellen
entstehen läßt. Zweitens scheint bei den in dem Verfahren gemäß der Erfindung angewandten
Bedingungen die Füllung die sich bei zufälligen oder unvermeidlichen Schwankungen
im Betrieb ergebende Neigung zur Kohlenstoffbildung zu erhöhen. Es hat sich nämlich
herausgestellt, daß eine kleine Menge Kohlenstoff, die sich auf dem Füllmaterial
absetzt, in steigendem Maße zur Bildung von weiterem Kohlenstoff führt. Es ist daher
die Verwendung eines leeren Reaktionsgefäßes, ohne jedwede Füllung, erforderlich.
In den Zeichnungen ist Fig. i eine schematische Darstellung einer einfachen Ausführungsform
des Apparates, die zur Ausführung des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung
geeignet ist; Fig.2 ist eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform
des Apparats gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die Wärme aus dem entstehenden
Synthesegas für die Vorerwärmung der Reaktionsteilnehmer nutzbar gemacht wird.
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In Fig. i bezeichnet io einen aufrechtstehenden zylindrischen Generator
mit einem hochdruckfesten Metallmantel i i und einer feuerfesten Auskleidung 1z,
die eine innere Reaktionszone 13 umschließt, in der das Synthesegas entsteht. Der
Kohlenwasserstoffstrom, z. B. aus der Leitung 18 zuströmendes Naturgas, fließt durch
einen Vorerhitzer ig und gelangt durch die Leitung 2o in den ringförmigen Raum zwischen
den konzentrischen Rohren 15 und 16 der Düse 14. Zu gleicher Zeit fließt der aus
der Leitung 2i kommende Sauerstoffstrom durch den Vorerhitzer -a und gelangt durch
Leitung 23 in das innere Rohr 16 der Düse 14. Der aus dem ringförmigen Teil der
Düse 14 austretende Kohlenwasserstoffstrom und der aus dem zentralen Teil der Düse
14 austretende Sauerstoffstrom werden im unteren Teil der Reaktionszone 13 gründlich
gemischt und setzen sich während ihres Weiterströmens zum Auslaß 17 des Generators
io sofort miteinander um. Das entstandene Synthesegas entweicht aus dem Generator
io durch die Öffnung 17 in hier nicht dargestellte andere Leitungen und Vorrichtungen
zur Abkühlung und entsprechender Verwendung des Synthesegases.
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In Fig. 2 bezeichnet 30 einen Generator mit einem Metallmantel
31 mit nach außen gewölbten Enden 32 und 32', die Auslässe 33 und
33' besitzen. Der Generator 30 ist mit feuerfestem Material 34 ausgekleidet,
durch das der Metallmantel 31 gegen die im Generator entwickelten hohen Temperaturen
geschützt wird. Das Innere des Generators 30 ist in eine füllkörperfreie
zentrale Reaktionszone 35 und zwei anschließende Wärmeaustauschzonen 36 und 36'
unterteilt, die regelmäßig aufgebaute Wärmeabsorptionsroste oder ähnliche Vorrichtungen
zur Wärmeabsorption enthalten. Die Auslässe 33 und 33' sind mit Leitungen 37 und
37' verbunden, die ihrerseits an Leitungen 38 und 39 angeschlossen sind. Die Leitungen
38 und 39 sind mit Ventilpaaren 38 A/38 B und 39 A139 B versehen.
Eine andere Leitung 4o mit einem Ventilpaar 4o A/4o B ist mit den Einlaßöffnungen
41 und 41' verbunden, die in die Reaktionszone 35 des Generators 30 münden.
Wie ersichtlich, fließt Naturgas oder ein anderes geeignetes Kohlenwasserstoffgas
durch die Leitung 42 in den Wärmeaustauscher 43 und gelangt von da in die Leitung
44 und 4.0. Zu gleicher Zeit gelangt durch die Leitung 47 strömender Sauerstoff
in die Leitung 38.
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Die Wirkungsweise des in dem Generator 3o befindlichen Wärmeaustauschsystems
36, 36' wird am besten durch die Beschreibung zweier Arbeitszyklen dargestellt,
die als Zyklus A und Zyklus B
bezeichnet sind.
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Während des Zyklus A sind die Ventile 38A, 39A und 4oA offen, die
Ventile 38B, 39B und 4oB hingegen geschlossen. Bei dieser Ventilstellung
strömt Sauerstoff aus 47 durch die Leitung 38 und das Ventil 38 A, Leitung 37 und
Einlaßöffnung 33 in die Wärmeaustauschzone 36. Durch indirekten Wärmeaustausch mit
dem erzeugten Synthesegas
im Austauscher 43 vorgewärmtes Naturgas
strömt durch Leitung q.4, Leitung 40 nebst Ventil 4o A und Einlaßöffnung 41 in die
Reaktionszone 35. Dieser Kohlenwasserstoffstrom vermischt sich mit dem in der Wärmeaustauschzone
36 vorerwärmten Sauerstoffstrom, so daß ein reaktionsfähiges Gemisch durch die Reaktionszone
35 fließt und in die Wärmeaustauschzone 36' gelangt, sobald die Reaktion praktisch
beendet ist. Die heißen Reaktionsgase, d. h. das erzeugte Synthesegas, geben einen
Teil ihrer Wärme an die Wärmeabsorptionsfüllung in der Wärmeaustauschzone 36' ab
und gelangen in teilweise gekühltem Zustand durch Auslaßöffnung 33', Leitung 37',
Leitung 39 nebst Ventil 39A und Leitung 45 in den Wärmeaustauscher 43, wo das Synthesegas
weitere Wärme an den eintretenden Kohlenwasserstoffstrom abgibt. Von dem Wärmeaustauscher
43 gelangt das Synthesegas durch die Leitung 46 zu einer in der Zeichnung nicht
dargestellten Vorrichtung zur Abkühlung und Verwendung des erzeugten Synthesegases.
Die Dauer des Zyklus A hängt natürlich von der Wärmeabsorptionskapazität der Auistauschzonen
36 und 36' ab. Wenn also der eintretende Sauerstoffstrom durch die in der Austauschzone
36 vorhandene Wärme nicht mehr richtig vorerwärmt und wenn das heiße erzeugte Gas
durch die Austauschzone 36' nicht mehr richtig gekühlt werden kann, ist der Zyklus
A beendet, und gleichzeitig beginnt der Zyklus B.
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Während des Zyklus B sind die Ventile 38B,
39B und 4o B offen,
die Ventile 38A, 39A und 4oA jedoch geschlossen. Bei dieser Ventilstellung
steuert Sauerstoff durch die Leitung 38 nebst Ventil 38 B, Leitung 37' und Öffnung
33' in die Wärmeaustauschzone 36'. Der Sauerstoff strömt durch die Zone 36' und
wird durch die Hitze vorerwärmt, die während des vorausgegangenen Zyklus A in dieser
Zone durch das heiße erzeugte Gas aufgespeichert wurde. Gleichzeitig fließt der
im Austauscher 43 vorerwärmte Kohlenwasserstoffstrom durch die Leitung 44, Leitung
40 nebst Ventil 40 B und Einlaß 41' in die Reaktionszone 35 neben dem Raum, wo vorerwärmter
Sauerstoff aus der Zone 36' in die Zone 35 eintritt. Das Gemisch der Reaktionsteilnehmer
strömt durch die Reaktionszone 35 und gelangt nach praktisch vollständiger Umsetzung
in die Wärmeaustauschzone 36. Auf ihrem Weg durch die Wärmeabsorptionsfüllung der
Zone 36 werden die Reaktionsgase teilweise abgekühlt und gelangen von da durch Öffnung
33, Leitung 39 nebst Ventil 39 B und Leitung 45 in den Wärmeaustauscher
43,
wo sie durch indirekten Wärmeaustausch mit dem eintretenden Kohlenwasserstoffstrom
weitergekühlt werden. Wie zuvor wird das erzeugte Gas aus dem Wärmeaustauscher 43
durch Leitung 46 zur gewünschten Verwendungsstelle abgezogen. Die Dauer des Zyklus
B ist gleich der des Zyklus A,
und anschließend an Zyklus B wiederholt
sich Zyklus A. Der Betrieb wird praktisch kontinuierlich dadurch gestaltet, daß
die Zyklen A und B abwechselnd aufeinanderfolgen. Gewöhnlich arbeiten derartige
Systeme in Zyklen von 3 bis io, zweckmäßig von etwa 3 bis 5 Minuten. Als Beispiel
für den Betrieb eines Apparates gemäß Fig. i seien folgende Zahlen genannt. Der
Generator io besitzt eine Reaktionszone 13 von 28,3 ms. Naturgas und Sauerstoff
werden getrennt auf eine Temperatur von 5q.0° C durch Erhitzer i9 bzw. 22 vorerhitzt.
Die ungefähre Zusammensetzung des Naturgases ist: C.-Kohlenwasserstoffe ... 84,1
Volumprozent C2 Kohlenwasserstoffe ... 10,3 Volumprozent C.- Kohlenwasserstoffe
. .. 4,5 Volumprozent C4 Kohlenwasserstoffe ... o, i Volumprozent c02 . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . i,o Volumprozent Die vorerwärmten Reaktionsteilnehmer
werden dem Generator in folgenden Geschwindigkeiten zugeführt, die unter Normalbedingungen
gemessen werden: Naturgas 23 6oo ms pro Stunde und Sauerstoff 16 ooo ms pro Stunde.
Die Reaktionsteilnehmer treten gut gemischt in die Reaktionszone 13 ein, die unter
einem Druck von 17,5 kg/cm2 gehalten wird, und beginnen sofort, sich miteinander
umzusetzen, während :sie dem Auslaß 17 zufließen. Die Reaktionstemperatur beträgt
etwa 137o° C, gemessen in dem Strom des erzeugten Gases beim Durchgang durch den
Auslaß 17. Es wurde errechnet, daß die Verweilzeit unter diesen Bedingungen 6 Sekunden
beträgt. Sie ist etwa das Dreifache der Zeit, die zur Erzeugung von Synthesegas
bei Atmosphärendruck und sonst gleichen Bedingungen erforderlich ist. Das durch
Auslaß 17 austretende Synthesegas ist frei von Kohlenwasserstoffteilchen und hat
folgende Zusammensetzung (auf Trockenbasis berechnet) C O ..... . . . . .
. . . . . . . . . . 35,7 Volumprozent H2 ..... . . .. .. ...... . . .. 60,3 Volurnprozent
C02 .................... 1,3 Volumprozent C H4 . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 2,7 Volumprozent Das erzeugte Synthesegas enthält also nur geringe Mengen
Kohlendioxyd und Methan. Die vorstehenden Ergebnisse zeigen, daß der Kohlenstoff
im zugeführten Kohlenwasserstoff zu 9o °/a. und der Sauerstoff zu 81 % ausgenutzt
wird.
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Der Generator kann innerhalb der erfindungsgemäßen Grenzen mit einer
niedrigeren oder höheren Zuführungsgeschwindigkeit, als im obigen Beispiel angegeben,
betrieben werden. Bei niedrigerer Zuführungsgeschwindigkeit steigt die Ausnutzung
von Kohlenstoff sowohl wie von Sauerstoff auf Kosten der höheren Ausgaben für die
Anlage der größeren-Apparatur, die für den niedrigeren Durchsatz erforderlich ist.
Wenn man die Verweilzeit verdoppelt und alle anderen Faktoren in dem obigen Beispiel
unverändert läßt, erhält man ein Synthesegas, das noch von Kohlenwasserstoffteilchen
frei ist und auf Trockenbasis folgende Zusammensetzung besitzt: C O . . . . . .
. . . . . . . ....... 35,7 Volumprozent H2 ..................... 61,1 Volumprozent
C02 .................... 1,2 Volumprozent CH4 . ........ . . .. .. . . . . . 2,o
Volumprozent
In diesem Fall beträgt die Ausnutzung des Kohlenstoffs
etwa 921/o und die des Sauerstoffs etwa 82,511/0.
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Es wurde bereits erwähnt, daß dem Generator Methan. oder ein hauptsächlich
aus Methan bestehendes Gas zugeführt werden kann. Der dem Generator zugeführte Kohlenwasserstoff
kann jedoch auch Kohlenwasserstoffe von höherem Molekulargewicht enthalten, die
im Normalzustand gasförmig oder flüssig sind. Der zugeführte Kohlenwasserstoff kann
im wesentlichen aus im Normalzustand flüssigen oder aus einem Gemisch gasförmiger
und im Normalzustand flüssiger Kohlenwasserstoffe bestehen. Für die Zwecke der vorliegenden
Erfindung umfaßt der Ausdruck »flüssige Kohlenwasserstoffe« nicht nur verhältnismäßig
hochsiedende Kohlenwasserstoffgemische, die im Bereich des Heizöls sieden, sondern
auch Asphalt und andere feste Kohlenwasserstoffe, die beim Erhitzen schmelzen und
flüssig werden.
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In den Generator eingeleitete Kohlenwasserstoffe von höherem Molekulargewicht
werden zu Produkten von niedrigerem Molekulargewicht einschließlich Methan zersetzt.
Ferner neigen die Gase in dem Generator dazu, gemäß den oben aufgeführten Gleichungen
B und C etwas Methan zu bilden. Bei der Zuführung höherer Kohlenwasserstoffhomologe
bleibt daher die Regel gültig, die zugeführten Mengen an Kohlenwasserstoff und Sauerstoff
so zu bemessen, daß ein Synthesegas entsteht, das weniger als etwa 5, zweckmäßig
weniger als etwa 2 Volumprozent nicht umgesetzten oder restlichen Kohlenwasserstoff
enthält, wobei es unwesentlich ist, ob es sich um den zugeführten Kohlenwasserstoff
oder um neugebildetes Methan handelt. Wenn man die dem Generator zugeführte Menge
Sauerstoff derart verringert, daß das entstehende Synthesegas mehr als 5 Volumprozent
Kohlenwasserstoff enthält, so führt dies in allen Fällen zu einer merklichen Bildung
von freiem Kohlenstoff. Es wird zweckmäßig genügend Sauerstoff zugeführt, daß der
Kohlenwasserstoffgehalt des erzeugten Synthesegases auf unter etwa 2 Volumprozent
herabgesetzt wird; jedoch ist es nicht ratsam, den Kohlenwasserstoffgehalt unter
o,5 Volumprozent zu bringen, da sonst die Ausnutzung des Sauerstoffs erheblich sinkt
und sehr hohe Reaktionstemperaturen über etwa 165o° C auftreten, die sich auf die
Apparatur ungünstigt auswirken.
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Unter den für das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung geltenden
Bedingungen ist es möglich, eine Ausnutzung von mindestens etwa 750/0 und
häufig von über 8o°/o für den Sauerstoff zu erzielen. Für den zugeführten Kohlenwasserstoff
wird, bezogen auf den Kohlenstoffgehalt, eine Ausnutzung von mindestens etwa 8o
und häufig bis über 9o o/o erreicht.